CN104624442B - 一种平面刮平装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种平面刮平装置，包括：平台以及连接于承载平台两端支撑臂；导轨，位于所述承载平台的上方，连接于所述支撑臂上；滑块，套设于所述导轨上，可沿所述导轨的轴向滑动；所承载述滑块上连接有一刮刀导向轴，刮刀导向轴朝向所述承载平台的一端连接有一刮刀；其中，所述刮刀导向轴还连接有一轴向进给机构，用于调节所述刮刀导向轴与所述承载平台的距离，达到调节所述刮刀与所述承载平台的距离。本发明提供的平面刮平装置主要应用于各种粘结剂涂层的平整工艺，该装置能够将粘结剂涂层的厚度精确到微米级，提高涂层表面平整度，并且该刮平装置精度高、结构简单、操作简便，价格低廉，易于产业化。

Description

一种平面刮平装置

技术领域

本发明涉及一种平面刮平装置，尤其涉及一种用于在超声波换能器的制作过程中刮平粘结剂涂层的刮平装置。

背景技术

超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。超声波换能器是一种能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而自身消耗很少的一部分功率。超声波换能器的应用十分广泛，它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等；按工作环境分为液体、气体、生物体等；按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。

压电陶瓷片是超声波换能器中的一个重要的结构部件。在超声波换能器的制作过程中,压电陶瓷片的平整度直接影响超声波换能器的声、电性能的一致性，特别在阵列式超声波换能器中，要求各个阵元的声、电性能的一致性要好，这样就要求压电陶瓷片的平整精度达到几个微米以内。在压电陶瓷片压制过程中，影响压电陶瓷片平整度的主要因素之一是粘结剂的厚度、平整度。

目前，尚无关于在超声波换能器制作过程中使用的刮平装置，用于精确确定压电陶瓷片下方粘结剂涂层厚度，并将粘结剂表面刮平的相关装置。在现有工艺中，涂层一般采用喷涂法、沉积法、刷涂法等将涂层材料涂抹在材料表面，但对于简单的、能够精确调节厚度的小型平面刮平装置并不多见。市场上类似的平面滚平装置有：自动涂布机，主要用于浆液滚平，且价格昂贵，很难将涂层厚度精确到微米级，也不适用于硬度较低的固态涂层材料的滚平。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种刮平装置，在超声波换能器的制作过程中，该装置能够将粘结剂涂层厚度精确到微米级，提高涂层表面平整度，并且该刮平装置精度高、结构简单、操作简便，价格低廉，易于产业化。

为了实现上述目的，本发明提供了一种平面刮平装置，包括：

承载平台；

导轨，相对固定于所述承载平台的上方；

滑块，套设于所述导轨上，可沿所述导轨的轴向滑动；所述滑块上连接有一刮刀导向轴，刮刀导向轴朝向所述承载平台的一端连接有一刮刀；

其中，所述刮刀导向轴还连接有一轴向进给机构，用于调节所述刮刀导向轴与所述承载平台的距离，达到调节所述刮刀与所述承载平台的距离。

优选地，该装置还包括连接于承载平台两端的支撑臂，所述支撑臂可拆卸的连接于所述承载平台，导轨连接于所述支撑臂上。

优选地，所述轴向进给机构为螺旋测微仪。

优选地，所述承载平台两端分别连接有两个支撑臂，形成两组相对的支撑臂；所述导轨为两个相互平行的圆柱形导轨，分别连接于所述两组相对的支撑臂上；所述滑块上设置有两个滑块导向孔，所述滑块通过所述滑块导向孔套设于所述圆柱形导轨上。

优选地，所述滑块为方形结构，在垂直于上端面的方向上设置有一连接孔，用于安装所述螺旋测微仪和所述刮刀导向轴；所述螺旋测微仪由测微仪连接块连接到所述滑块上，所述刮刀导向轴由刮柄固定块连接到滑块上，其中，所述螺旋测微仪的调节部位于所述连接孔的上方，所述螺旋测微仪的伸缩部插入所述连接孔并从所述滑块的底部伸出，所述刮刀导向轴中与连接所述刮刀相对的一端连接到所述伸缩部。

优选地，所述滑块上设置第一锁紧装置，包括相互配合的第一螺孔和第一螺钉；当锁紧第一螺钉时，所述滑块与所述导轨相对固定，当松开第一螺钉时，所述滑块可在所述导轨上滑动。

优选地，所述测微仪连接块为圆环状，所述螺旋测微仪穿套于圆环状的测微仪连接块中；所述刮柄固定块为中间具有圆形通孔的方形结构，所述刮刀导向轴穿套于刮柄固定块的通孔中；并且，在刮柄固定块的侧壁上设置有第二锁紧装置，包括相互配合的第二螺孔和第二螺钉；当锁紧第二螺钉时，刮刀导向轴与刮柄固定块相对固定，当松开第二螺钉时，刮刀导向轴可在刮柄固定块中转动，从而带动刮刀进行圆周运动。

优选地，所述刮刀朝向所述承载平台的一侧呈楔形结构。

优选地，所述刮刀的其中一端设置有第一连接点，所述刮刀通过所述第一连接点连接到所述刮刀导向轴，所述刮刀与所述刮刀导向轴呈“L”状结构。

优选地，所述刮刀的中间部位设置有第二连接点，所述刮刀通过所述第二连接点连接到所述刮刀导向轴，所述刮刀与所述刮刀导向轴呈倒“T”状结构。

优选地，所述刮刀和所述刮刀导向轴为一体成型结构；所述刮刀与所述刮刀导向轴呈“L”状结构或呈倒“T”状结构。

有益效果：

本发明提供的平面刮平装置，采用螺旋测微仪的调节刮刀的高度，能够精确的控制粘结剂涂层的厚度，可精确到微米级（0.001mm），提高涂层表面平整度；本发明提供的刮平装置可用于硬度较低的固态粘结剂（例如石蜡），也可用于具有一定粘稠度的半固态粘结剂；并且该平面刮平装置精度高、结构简单、操作简便，价格低廉，易于产业化。

附图说明

图1为本发明具体实施例1提供的平面刮平装置的立体分解图。

图2为本发明具体实施例1提供的平面刮平装置的立体图。

图3为本发明具体实施例2提供的平面刮平装置的立体分解图。

图4为本发明具体实施例2提供的平面刮平装置的立体图。

具体实施方式

如前所述，本发明针对现有技术中的缺陷，提供了一种平面刮平装置，包括：承载平台以及连接于承载平台两端的支撑臂；导轨，位于所述承载平台的上方，连接于所述支撑臂上；滑块，套设于所述导轨上，可沿所述导轨的轴向滑动；所述滑块上连接有一刮刀导向轴，刮刀导向轴朝向所述承载平台的一端连接有一刮刀；其中，所述刮刀导向轴还连接有一轴向进给机构，用于调节所述刮刀导向轴与所述承载平台的距离，达到调节所述刮刀与所述承载平台的距离。本发明提供的平面刮平装置主要应用于各种粘结剂涂层的平整工艺，该装置能够将粘结剂涂层的厚度精确到微米级，提高涂层表面平整度，并且该刮平装置精度高、结构简单、操作简便，价格低廉，易于产业化。

为了更好地阐述本发明的技术特点和结构，以下结合实施例及其附图进行详细描述。

实施例1

参阅图1和图2，本实施例提供的平面刮平装置包括：承载平台1以及连接于承载平台1两端的支撑臂2；导轨3，位于承载平台1的上方，连接于支撑臂2上；滑块5，套设于导轨3上，可沿导轨3的轴向滑动；滑块3上连接有刮刀导向轴6，刮刀导向轴6朝向承载平台1的一端连接有一刮刀7；其中，刮刀导向轴6还连接有一轴向进给机构4，用于调节刮刀导向轴6与承载平台1的距离，达到调节刮刀6与承载平台1的距离；本实施例中，轴向进给机构4采用的是螺旋测微仪。

本实施例中，承载平台1两端分别连接有两个支撑臂2，形成两组相对的支撑臂2；支撑臂2是通过螺纹连接件101连接到承载平台1上的，为可拆卸的连接方式，这样可以通过更换支撑臂2达到调整导轨3与承载平台1的垂直距离；在另外的一些实施例中，支撑臂2可以是设计为高度连续可调的机构，不需要拆卸更换即可调节导轨3与承载平台1的垂直距离。

本实施例中，导轨3为两个相互平行的圆柱形导轨；两组相对的支撑臂2上分别设置有支撑臂导向孔201以及固定机构202，两个相互平行的圆柱形导轨分别穿套在相对的支撑臂2的支撑臂导向孔201中，由固定机构202锁紧固定。

本实施例中，滑块5为方形结构，滑块5上设置有两个滑块导向孔502，滑块5通过滑块导向孔502套设于圆柱形导轨3上，相对应于滑块导向孔502，滑块5上设置第一锁紧装置503，包括相互配合的第一螺孔和第一螺钉；当锁紧第一螺钉时，滑块5与导轨3相对固定，当松开第一螺钉时，滑块5可在导轨3上滑动。

本实施例中，在垂直于滑块5的上端面的方向上设置有一连接孔501，螺旋测微仪4和刮刀导向轴6通过连接孔501相互连接并由固定件连接到滑块5上；具体如下：螺旋测微仪4由测微仪连接块401连接到滑块5上，刮刀导向轴6由刮柄固定块601连接到滑块5上，其中，螺旋测微仪4的调节部位于连接孔501的上方，螺旋测微仪4的伸缩部插入连接孔501并从滑块5的底部伸出，刮刀导向轴6中与连接刮刀7相对的一端连接到螺旋测微仪伸缩部，通过调节测微仪伸缩部，达到调节刮刀导向轴6与承载平台1的距离。

进一步地，本实施例中的测微仪连接块401设计为圆环状，螺旋测微仪4穿套于圆环状的测微仪连接块401中；刮柄固定块601为中间具有圆形通孔的方形结构，刮刀导向轴6穿套于刮柄固定块601的通孔中；测微仪连接块401和刮柄固定块601分别通过螺钉连接到滑块5上。圆环状的测微仪连接块401具有通孔的方形结构的刮柄固定块601使得相互连接的螺旋测微仪4和刮刀导向轴6保持平衡并且还可以旋转。并且，在刮柄固定块601的侧壁上设置有第二锁紧装置，包括相互配合的第二螺孔和第二螺钉；当锁紧第二螺钉时，刮刀导向轴6与刮柄固定块601相对固定，当松开第二螺钉时，刮刀导向轴6可在刮柄固定块601中转动，从而带动刮刀7进行圆周运动。

本实施例中，刮刀7为长条状结构，其朝向承载平台1的一侧呈楔形结构；刮刀4的其中一端设置有第一连接点，刮刀7通过所述第一连接点连接到刮刀导向轴6，安装后，刮刀7与刮刀导向轴6呈“L”状结构。在另外的一些实施例中，刮刀7和刮刀导向轴6可以是一体成型结构。

本实施例提供的刮平装置的工作过程如下：

首先，将待涂覆粘结剂的基底放置于刮平装置的承载平台上，旋转螺旋测微仪调节刮刀的高度，使刮刀下边缘恰好紧贴未涂覆粘结剂的基底的上表面，记录此时螺旋测微仪的数值为h1；再次旋转螺旋测微仪升高刮柄的高度，记录此时螺旋测微仪的数值为h2，达到预定的粘结剂的厚度Δh=|h1-h2|；

然后，在基底上涂覆粘结剂，本实施例以固体石蜡粘结剂为例，将石蜡涂抹在基底上，加热基底使石蜡融化，锁定第二锁紧装置，并松开第一锁紧装置，移动滑块使其沿导轨滑动，使刮刀将基底上的石蜡表面刮平，得到近似于预定厚度的粘结剂涂层；当基底的表面为圆形时，可以在调整好滑块的位置后锁紧第一锁紧装置，使滑块与导轨相对固定，此时松开第二锁紧装置时，通过控制刮刀导向轴带动刮刀进行圆周运动，刮平具有圆形表面粘结剂涂层；

最后，将涂覆有粘结剂涂层的基底从刮平装置去下，继续后续的压电陶瓷片的压制工作。

实施例2

参阅图3和图4，与实施例1不同的是，本实施例中，刮刀7上的连接点的位置与实施例1中的不同，连接点位于刮刀7的中间部位，刮刀7通过中间部位的连接点连接到刮刀导向轴6，安装后，刮刀7与刮刀导向轴6呈倒“T”状结构。在这种结构中，刮刀导向轴6两侧受力平衡，不易磨损，并且这种结构可以使用更长的刮刀，更为适合于具有较大面积的粘结剂涂层。本实施例提供刮平装置的工作过程可参阅实施例1。在本实施例中，刮刀7和刮刀导向轴6也可以是一体成型结构。

综上所述，本发明提供的平面刮平装置，采用螺旋测微仪的调节刮刀的高度，能够精确的控制粘结剂涂层的厚度，可精确到微米级（0.001mm），提高涂层表面平整度；本发明提供的刮平装置可用于硬度较低的固态粘结剂（例如石蜡），也可用于具有一定粘稠剂的半固态粘结剂；并且该刮平装置精度高、结构简单、操作简便，价格低廉，易于产业化。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本发明是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (7)

1.一种平面刮平装置，其特征在于，包括：

承载平台；

导轨，相对固定于所述承载平台的上方；

连接于承载平台两端的支撑臂，所述支撑臂可拆卸的连接于所述承载平台，导轨连接于所述支撑臂上；

滑块，套设于所述导轨上，可沿所述导轨的轴向滑动；所述滑块上连接有一刮刀导向轴，刮刀导向轴朝向所述承载平台的一端连接有一刮刀；

其中，所述刮刀导向轴还连接有一轴向进给机构，用于调节所述刮刀导向轴与所述承载平台的距离，达到调节所述刮刀与所述承载平台的距离；所述轴向进给机构为螺旋测微仪；

其中，所述承载平台两端分别连接有两个支撑臂，形成两组相对的支撑臂；所述导轨为两个相互平行的圆柱形导轨，分别连接于所述两组相对的支撑臂上；所述滑块上设置有两个滑块导向孔，所述滑块通过所述滑块导向孔套设于所述圆柱形导轨上；

其中，所述滑块为方形结构，在垂直于上端面的方向上设置有一连接孔，用于安装所述螺旋测微仪和所述刮刀导向轴；所述螺旋测微仪由测微仪连接块连接到所述滑块上，所述刮刀导向轴由刮柄固定块连接到滑块上，其中，所述螺旋测微仪的调节部位于所述连接孔的上方，所述螺旋测微仪的伸缩部插入所述连接孔并从所述滑块的底部伸出，所述刮刀导向轴中与连接所述刮刀相对的一端连接到所述伸缩部。

2.根据权利要求1所述的平面刮平装置，其特征在于，所述滑块上设置第一锁紧装置，包括相互配合的第一螺孔和第一螺钉；当锁紧第一螺钉时，所述滑块与所述导轨相对固定，当松开第一螺钉时，所述滑块可在所述导轨上滑动。

3.根据权利要求2所述的平面刮平装置，其特征在于，所述测微仪连接块为圆环状，所述螺旋测微仪穿套于圆环状的测微仪连接块中；所述刮柄固定块为中间具有圆形通孔的方形结构，所述刮刀导向轴穿套于刮柄固定块的通孔中；并且，在刮柄固定块的侧壁上设置有第二锁紧装置，包括相互配合的第二螺孔和第二螺钉；当锁紧第二螺钉时，刮刀导向轴与刮柄固定块相对固定，当松开第二螺钉时，刮刀导向轴可在刮柄固定块中转动，从而带动刮刀进行圆周运动。

4.根据权利要求1-3任一所述的平面刮平装置，其特征在于，所述刮刀朝向所述承载平台的一侧呈楔形结构。

5.根据权利要求4所述的平面刮平装置，其特征在于，所述刮刀的其中一端设置有第一连接点，所述刮刀通过所述第一连接点连接到所述刮刀导向轴，所述刮刀与所述刮刀导向轴呈L状结构。

6.根据权利要求4所述的平面刮平装置，其特征在于，所述刮刀的中间部位设置有第二连接点，所述刮刀通过所述第二连接点连接到所述刮刀导向轴，所述刮刀与所述刮刀导向轴呈倒T状结构。

7.根据权利要求4所述的平面刮平装置，其特征在于，所述刮刀和所述刮刀导向轴为一体成型结构；所述刮刀与所述刮刀导向轴呈L状结构或呈倒T状结构。